[發明專利]一種異常靜脈圖像的修復方法及裝置

有效

• 申請號: 202011283190.4
• 申請日: 2020-11-17
• 公開（公告）號: CN112102209B
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發明（設計）人: 趙國棟;藍師偉;張烜;李學雙
• 申請（專利權）人: 四川圣點世紀科技有限公司
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06T7/00;G06T7/11
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 樂俊

本發明涉及一種異常靜脈圖像的修復方法及裝置，所述的修復方法包括以下步驟：1）根據水平方向和豎直方向上的梯度將指靜脈圖像劃分為若干段，判斷異常區域，并對異常區域進行擴大；2）對于除異常區域以外的正常區域，進行方向濾波確定正常區域內各點的方向信息；3）選取與待修復點匹配度最高的方向鄰域模板；4）求取當前待修復點的修復后灰度值，依據修復后灰度值對待修復點進行修復，將修復后的點標記為正常區域的點，返回步驟3）遍歷整個異常區域內的待修復點，直至所有待修復點全部修復。本發明提出的技術方案完成了圖像整體的修復，彌補了現有技術對大塊異常區域去除效果不佳的缺陷。

技術領域

本發明屬于信息安全中的生物特征識別技術領域，尤其涉及一種異常靜脈圖像的修復方法及裝置。

背景技術

指靜脈識別技術隨著時代的發展和技術的成熟，已經應用于許多場景，例如智能門鎖、保險箱、閘機通道和門禁等。隨著應用范圍的擴大，當前指靜脈識別算法面臨的挑戰也越來越大，而指靜脈異常圖像一直存在比對成功率不高的問題。受當前指靜脈采集設備工藝以及復雜的應用場景影響，異常指靜脈圖像有一定概率會出現。異常指靜脈圖像是指圖像中存在較大塊異常區域，導致圖像的可用信息少，尤其有的異常區域剛好破壞了主體靜脈紋路的走向，對識別率影響很大。

手指靜脈識別技術需要對圖像進行去燥處理，常見的傳統圖像去噪方法如中值濾波、均值濾波等，如中國專利CN101753799B公開的中值濾波方法和采用該方法的中值濾波電路。該中值濾波方法包括選取圖像相鄰三行的一個 3×5 鄰域對應的像素矩陣；將該3×5 的像素矩陣對應的像素數據在垂直方向進行排序 ；將該 3×5 的像素矩陣對應的像素數據在水平方向進行排序 ；將該 3×5 的像素矩陣對應的像素數據在 45 度角的方向進行排序 ；將該 3×5的像素矩陣對應的像素數據在 22 度角的方向進行排序 ；選取經過垂直、水平、45 度角、22 度角方向排序后的 3×5 像素矩陣中間位置的像素數據；將該 3×5的像素矩陣中間位置的像素數據取代該鄰域中間位置的像素對應的像素值。

上述去噪方法對小塊的噪聲去除效果好，但對大塊異常區域去除效果不佳。

發明內容

本發明所要解決的技術問題提供一種異常靜脈圖像的修復方法及裝置，以解決指靜脈圖像大塊異常區域去除效果不佳的問題。

為了解決上述技術問題，本發明提供的技術方案為：

本發明涉及一種異常靜脈圖像的修復方法，其包括以下步驟：

1）根據水平方向和豎直方向上的梯度將指靜脈圖像劃分為若干段，根據各段的起始點、終止點、各段平均灰度值與對應的整行或整列的灰度值的差值判斷異常區域，并對異常區域進行擴大；

2）對于除異常區域以外的正常區域，進行方向濾波確定正常區域內各點的方向信息；

3）從外到內由異常區域中選取待修復點，從待修復點多個方向上的正常區域內選出多個鄰域作為方向鄰域模板；根據正常區域內各點的方向信息與各方向鄰域模板的匹配度，選取與待修復點匹配度最高的方向鄰域模板；

4）通過灰色關聯度系數加權法求取當前待修復點的修復后灰度值，依據修復后灰度值對待修復點進行修復，將修復后的點標記為正常區域的點，返回步驟3）遍歷整個異常區域內的待修復點，直至所有待修復點全部修復。

優選地，所述步驟1）中判斷出異常區域后，設置異常區域連通面積最小門限值，計算異常區域連通面積大小，濾除連通面積小于最小門限值的異常區域，該步驟可減少誤檢測。

優選地，所述步驟1）的具體步驟包括：

1.1）計算整個圖像的水平方向梯度和豎直方向梯度；

1.2）設置梯度閾值，將水平方向梯度中連續3列平均梯度大于的點標記為進入點，將水平方向梯度中連續3列平均梯度小于的點標記為跳出點，進入點和跳出點統稱為異常點；